福建省中职学业水平考试机械基础-力的平移与约束《机械设计基础考点双析卷》第9卷

编写说明：福建省中等职业学校学业水平考试《机械设计基础考点双析卷》，依据《福建省中等职业学校学业水平考试机械基础科目考试说明》（2024年）（以下简称考纲）编写。“考点双析”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷。助力师生构建 “讲练结合” 的学习闭环，特别适用于第一轮高考复习教学。 本专辑第9、第10卷精准对标《福建省中等职业学校学业水平考试机械基础科目考试说明》考纲，知识模块（二）.机械设计基础： 1.工程力学：（1）构件的静力分析：⑤了解力的平移定理；⑥了解约束、约束力的基本概念；⑦理解常见的约束类型及其特点。 福建省中职学业水平考试机械基础类专业 《机械设计基础考点双析卷》第9卷 力的平移与约束 老师讲解卷 一、单选题（本大题共15小题，每题4分，共60分） 1．下列关于力的平移定理的说法，正确的是（   ） A．力可以随意平移到刚体上任意一点，对刚体的作用效果不变 B．力平移时，需附加一个力偶，力偶矩等于原力对平移点的矩 C．力平移后，只改变刚体的移动效果，不改变转动效果 D．力平移定理只适用于平面力系，不适用于空间力系 2．作用于刚体上的力可以 作用线移到刚体上的任意一点（   ） A．平行于 B．沿着原 C．垂直 D．沿着60° 3．作用于刚体上某点的力，可沿其作用线 作用点，而不改变该力对刚体的效应（   ） A．任意移动 B．平行移动 C．垂直移动 D．成角度移动 4．如图所示攻螺纹，如在铰杠B点作用一个力F，将力F平移到C点，可与 等效（   ） A．一个力 B．一个力偶矩 C．一个力和一个力偶 D．一个力或一个力偶 5．由力的平移定理可知（   ） A．力可用同一平面内的一个力偶代替 B．力偶可与一个力偶平衡 C．力可用同一平面内的一个力和一个力偶代替 D．力在同一平面是不能移动的 6．将作用在刚体上的力平移到刚体的另一点，则（   ） A．作用效果不变 B．需加上一个力，才能等效 C．要与原力等效，必须加上一个力偶 D．以上都不对 7．均质杆AB长为L，重为P，用一绳索悬吊于光滑槽内，则杆在A、B处受到的约束力的关系为（   ） A．FA>FB B．FA<FB C．FA=Fs=0 D．FA=Fs≠0 8．固定铰支座对物体的约束反力特点是（   ） A．有一个垂直于铰轴方向的力和一个平行于铰轴方向的力 B．只有一个垂直于铰轴方向的力 C．有两个相互垂直且通过铰心的未知力 D．有一个力偶和一个通过铰心的力 9．在下列几种约束中， 约束反力方向可以确定。（   ） A．固定端 B．光滑圆柱铰链 C．光滑面约束力 D．固定铰支座 10．含有力偶的约束反力为（     ） A．固定铰支座 B．活动铰支座 C．固定端约束 D．光滑面约束 11．下列光滑接触表面的约束产生的约束力方向错误的是（   ） A．B． C． D． 12．柔性体约束的约束反力，其作用线沿柔索的中心线（   ） A．其指向在标示时可以先任意假设 B．其指向在标示时有的情况可任意假设 C．其指向必定是背离被约束物体 D．其指向也可能是指向被约束物体 13．如图所示，球重G，则A处的约束反力=（   ） A．2G B．G C．G D． 14．如图所示，将小球放在互成直角的光滑平面上，A点所受的约束反力为（   ） A．2G B．G C． D． 15．静力分析中，约束反力的方向：（   ） A．总是与约束面平行 B．总是与约束面垂直 C．总是与约束力平行 D．总是与约束力垂直 二、判断题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 16．固定端约束不能限制物体的转动。( ) 17．柔体约束对物体的约束力是压力。( ) 18．约束力是为了促使物体产生运动。( ) 19．力的平移约束是将力从一个点平移到另一个点的过程，不影响力的作用效果。( ) 20．力的平移定理允许将力从一点平移到另一点，但必须附加一个力矩( ) 三、作图题（本大题共2小题，每题10分，共20分） 21．如图所示是平面拱结构，A、B处为固定铰链，C处为光滑铰链，设拱的自重不计，在拱AC上作用力F，试分别画出拱AC和拱BC的受力图 22．试画出下列图中杆AB的受力图。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 编写说明：福建省中等职业学校学业水平考试《机械设计基础考点双析卷》，依据《福建省中等职业学校学业水平考试机械基础科目考试说明》（2024年）（以下简称考纲）编写。“考点双析”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷。助力师生构建 “讲练结合” 的学习闭环，特别适用于第一轮高考复习教学。 本专辑第9、第10卷精准对标《福建省中等职业学校学业水平考试机械基础科目考试说明》考纲，知识模块（二）.机械设计基础： 1.工程力学：（1）构件的静力分析：⑤了解力的平移定理；⑥了解约束、约束力的基本概念；⑦理解常见的约束类型及其特点。 福建省中职学业水平考试机械基础类专业 《机械设计基础考点双析卷》第9卷 力的平移与约束 老师讲解卷 一、单选题（本大题共15小题，每题4分，共60分） 1．下列关于力的平移定理的说法，正确的是（   ） A．力可以随意平移到刚体上任意一点，对刚体的作用效果不变 B．力平移时，需附加一个力偶，力偶矩等于原力对平移点的矩 C．力平移后，只改变刚体的移动效果，不改变转动效果 D．力平移定理只适用于平面力系，不适用于空间力系 【答案】B 【详解】力平移时不能随意平移，要附加一个力偶，且力偶矩等于原力对平移点的矩，这样才能保证对刚体的作用效果等效。它既适用于平面力系也适用于部分空间力系情况，且会改变转动和移动效果，所以选B。 2．作用于刚体上的力可以 作用线移到刚体上的任意一点（   ） A．平行于 B．沿着原 C．垂直 D．沿着60° 【答案】A 【解析】略 3．作用于刚体上某点的力，可沿其作用线 作用点，而不改变该力对刚体的效应（   ） A．任意移动 B．平行移动 C．垂直移动 D．成角度移动 【答案】A 【解析】略 4．如图所示攻螺纹，如在铰杠B点作用一个力F，将力F平移到C点，可与 等效（   ） A．一个力 B．一个力偶矩 C．一个力和一个力偶 D．一个力或一个力偶 【答案】C 【详解】由力的平移定理可知，可以将一个力替换成同平面内的一个力和一个力偶；反之，同一平面内的一个力和一个力偶也也可以用一个力来等效替换。 5．由力的平移定理可知（   ） A．力可用同一平面内的一个力偶代替 B．力偶可与一个力偶平衡 C．力可用同一平面内的一个力和一个力偶代替 D．力在同一平面是不能移动的 【答案】C 【解析】略 6．将作用在刚体上的力平移到刚体的另一点，则（   ） A．作用效果不变 B．需加上一个力，才能等效 C．要与原力等效，必须加上一个力偶 D．以上都不对 【答案】C 【详解】根据力的平移定理可知：作用于刚体上的力，可以平移到刚体上任意一点，但必须附加一个力偶才能与原来的力等效，附加力偶的力偶矩等于原来的力对新作用点的力矩。 7．均质杆AB长为L，重为P，用一绳索悬吊于光滑槽内，则杆在A、B处受到的约束力的关系为（   ） A．FA>FB B．FA<FB C．FA=Fs=0 D．FA=Fs≠0 【答案】D 【解析】略 8．固定铰支座对物体的约束反力特点是（   ） A．有一个垂直于铰轴方向的力和一个平行于铰轴方向的力 B．只有一个垂直于铰轴方向的力 C．有两个相互垂直且通过铰心的未知力 D．有一个力偶和一个通过铰心的力 【答案】C 【详解】固定铰支座限制物体在垂直于铰轴平面内的移动，其约束反力通过铰心，方向未知，通常用两个相互垂直的分力来表示，A、B、D选项不符合其约束反力的实际特点，所以答案选C。 9．在下列几种约束中， 约束反力方向可以确定。（   ） A．固定端 B．光滑圆柱铰链 C．光滑面约束力 D．固定铰支座 【答案】C 【解析】略 10．含有力偶的约束反力为（     ） A．固定铰支座 B．活动铰支座 C．固定端约束 D．光滑面约束 【答案】C 【解析】略 11．下列光滑接触表面的约束产生的约束力方向错误的是（   ） A．B． C． D． 【答案】C 【解析】略 12．柔性体约束的约束反力，其作用线沿柔索的中心线（   ） A．其指向在标示时可以先任意假设 B．其指向在标示时有的情况可任意假设 C．其指向必定是背离被约束物体 D．其指向也可能是指向被约束物体 【答案】C 【解析】略 13．如图所示，球重G，则A处的约束反力=（   ） A．2G B．G C．G D． 【答案】C 【详解】根据平面汇交力系平衡方程，应选C选项。 14．如图所示，将小球放在互成直角的光滑平面上，A点所受的约束反力为（   ） A．2G B．G C． D． 【答案】C 【详解】平面对小球的约束为光滑面约束，故约束力的方向应沿接触点的公法线指向小球的几何中心，根据力的分解可知，答案应选C选项。 15．静力分析中，约束反力的方向：（   ） A．总是与约束面平行 B．总是与约束面垂直 C．总是与约束力平行 D．总是与约束力垂直 【答案】C 【解析】略 二、判断题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 16．固定端约束不能限制物体的转动。( ) 【答案】错误 【详解】解析：固定端约束既能限制物体移动，也能限制物体转动。 17．柔体约束对物体的约束力是压力。( ) 【答案】错误 【详解】解析：柔体约束的约束力是拉力，沿柔体中心线背离被约束物体。 18．约束力是为了促使物体产生运动。( ) 【答案】错误 【详解】约束力是为了限制物体的运动或位移，防止自由度过多而导致失稳。 19．力的平移约束是将力从一个点平移到另一个点的过程，不影响力的作用效果。( ) 【答案】正确 【详解】力的平移约束是指在不改变力的作用效果的情况下，改变力的作用位置。 20．力的平移定理允许将力从一点平移到另一点，但必须附加一个力矩( ) 【答案】正确 【解析】略 三、作图题（本大题共2小题，每题10分，共20分） 21．如图所示是平面拱结构，A、B处为固定铰链，C处为光滑铰链，设拱的自重不计，在拱AC上作用力F，试分别画出拱AC和拱BC的受力图 【答案】 【详解】（1）①该平面拱由左拱AC和右拱BC通过C处光滑铰链铰接而成，左右拱分别在A、B处与底面用固定铰链做做铰接； ②因为拱BC不受外力，受力情况相对简单，故先分析右拱BC，取拱BC为研究对象。 由于拱自重不计，只在B、C两处受到铰链约束，故形成二力构件，只在B、C两处受到两个约束反力作用而平衡。根据二力平衡公理，这两个约束反力等值、反向、共线，故力的方向必在BC连线上，且相对或相反； ③由于左拱AC作用力F对铰链A有力矩作用，可判断左拱有顺时针转动的趋势，拱AC对拱BC有压力作用，故右拱BC受力分析如图所示。 （2）①再取左拱AC为研究对象，画出已知主动力F； ②根据作用与反作用公理，可判定左拱C处约束反力与右拱C处约束反力是作用力与反作用力的关系，等值、反向、沿着同一直线分别作用在拱AC和拱BC上，在拱AC上C处画出力； ③左拱AC的A处为固定铰链支座，约束反力通常用两个相互垂直的分力来表示，也可以看成一个合力，故拱AC可看成受到三个力作用处于平衡状态，根据三力平衡汇交定理，三力必汇交于一点，故可将已画两力F和的作用线延长交于一点O，连接AO，拱AC的A处所受约束反力的方向必在这条线上； ④根据力F和的方向，从平衡抵消趋势可判断A出所受约束反力方向斜向上，故左拱AC受力分析如图所示。 22．试画出下列图中杆AB的受力图。 【答案】（1）取分离体：画出杆件AB。 （2）画出杆AB上的全部主动力。 （3）画出球上的约束反力：A处为固定铰链支座，B处为活动铰链支座。 【解析】略 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$